Данные об объектах, которые находятся на границе видимой нами области, мы получаем при наблюдении микроволнового реликтового излучения, возникшего на ранних этапах формирования Вселенной. должны быть и пограничники. В этом смысле границы у Вселенной есть. Сравнение показало, что мироздание необычно однородно – для обозримой Вселенной этот показатель был почти на 10% больше, чем расчеты теоретиков, которые основаны на наблюдениях за микроволновым "эхо" Большого взрыва.
Что находится за пределами Вселенной? Устройство Вселенной. Тайны космоса
Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий! Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается. Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна.
Несмотря на продолжающиеся поиски, мы не можем пока сказать, есть ли у Вселенной границы. Задать свой вопрос.
Выводы сделаны астрономы по итогам ряда исследований, вовлекающих несколько современных телескопов. Пока эксперты по-прежнему не могут уверенно ответить, имеются ли у Вселенной четкие границы, однако некоторые факты о космическом пространстве им все же известны.
К примеру, его размеры заметно превосходят те, которые в настоящее время доступны для изучения. Кроме того, наиболее дальние пределы Вселенной не похожи на те, что подразумеваются в привычном представлении.
Имеет ли Вселенная границы? Несмотря на множество исследований, учёные до сих пор не вполне уверены, бесконечна ли наша Вселенная или просто она очень велика. Чтобы определиться между этими двумя вариантами, астрономы смотрят на кривизну пространства-времени на масштабах всей Вселенной. На столь больших масштабах она говорит о самой форме нашей Вселенной, и если она геометрически совершенно плоская, то она может быть по-настоящему бесконечной. Можно подумать, будто это означает, что Вселенная бесконечна, но всё не так просто. Даже в случае плоской Вселенной космос необязательно должен быть бесконечно велик. Если, например, взять поверхность цилиндра, она геометрически является плоской, ведь параллельные линии на её поверхности не пересекаются, но при этом цилиндр имеет конечный размер.
Также может быть и со Вселенной, то есть она может быть плоская, но одновременно замкнутая в саму себя и иметь ограниченный объём. А если граница есть, то что за ней? Если эти границы существуют и Вселенная имеет ограниченный объём, то точного понимания, что за ними, у нас нет, и, скорее всего, никогда не будет. Но существует целый ряд теорий, объясняющих, что находится за пределами нашей Вселенной.
Где находятся центр и край вселенной?
Простому человеку сложно это представить. Бесконечность Вселенной предполагает, что внутри нее есть несметное число звезд, вокруг которых крутится много планет. Но по теории Большого взрыва Вселенная не может быть бесконечной, так как в определенный момент она начала почему-то расширяться. Проблема в том, что сегодняшним астрономам сложно исследовать возраст или границы Вселенной еще и потому, что информация доходит до нас слишком долго. Ведь самым быстрым является свет.
Свечение от ближайших к нам звезд идет к нам сотни лет, а из других галактик еще дольше. Грубо говоря, за всю свою жизнь ни один ученый не успеет просто исследовать какую-то информацию, так как она удаляется. Но если Вселенная расширяется, то у нее где-то должна быть граница.
Определение Вселенной имеет две сущности: философскую умозрительную и материальную. Корреспондент информационного агентства "Экспресс-Новости" расскажет вам информацию о расширении Вселенной, и что находится на её краю. Поскольку Вселенная расширяется, то напрашивается резонный вопрос, куда она расширяется? Когда мы заглядываем глубоко в космос, мы не можем увидеть границу. Пространство может простираться до бесконечности или может быть конечным.
Теории и предположения Знаем ли мы, что такое бесконечность? Простому человеку сложно это представить. Бесконечность Вселенной предполагает, что внутри нее есть несметное число звезд, вокруг которых крутится много планет. Но по теории Большого взрыва Вселенная не может быть бесконечной, так как в определенный момент она начала почему-то расширяться. Проблема в том, что сегодняшним астрономам сложно исследовать возраст или границы Вселенной еще и потому, что информация доходит до нас слишком долго. Ведь самым быстрым является свет. Свечение от ближайших к нам звезд идет к нам сотни лет, а из других галактик еще дольше.
Грубо говоря, за всю свою жизнь ни один ученый не успеет просто исследовать какую-то информацию, так как она удаляется.
Обратите внимание, что во всех случаях мелкомасштабная структура возникает раньше, чем структура на более крупных масштабах, и что даже области самой низкой плотности всё ещё содержат ненулевое количество материи. Но когда мы приближаемся к 27 миллиардам световых лет по расстоянию, возраст Вселенной составляет всего 1 миллиард лет. Звездообразование шло гораздо медленнее, новые звёзды формировались раза в четыре медленнее, чем на пике развития Вселенной. Скалистые планеты в этих ранних условиях, скорее всего, не могли появиться. Не только реликтовое излучение было значительно горячее — в инфракрасном, а не микроволновом диапазоне волн — но и каждая галактика во Вселенной должна была быть молодой и полной молодых звёзд; эллиптических галактик на таком раннем этапе, скорее всего, не существовало. Такие дальние расстояния уже находятся на пределе возможностей наших современных приборов, но телескопы, такие как Кек, Спитцер и Хаббл, начали доставлять нас туда, начиная с 1990-х годов.
Как только мы возвращаемся в прошлое на расстояние примерно 29 миллиардов световых лет или дальше — что соответствует временам, когда возраст Вселенной составлял 700-800 миллионов лет — мы начинаем сталкиваться с первым «краем» Вселенной: краем прозрачности. Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что космическое пространство прозрачно для видимого света, но это верно только потому, что оно не заполнено блокирующим свет материалом, таким как пыль или нейтральный газ. Но в ранние времена, до образования достаточного количества звёзд, Вселенная была полна нейтрального газа, который не был полностью ионизирован ультрафиолетовым излучением звёзд. В результате большая часть света, который мы видим, заслоняется этими нейтральными атомами, и только после образования достаточного количества звёзд Вселенная становится полностью реионизованной. Отчасти именно поэтому инфракрасные телескопы, такие как новейший флагман НАСА JWST, так важны для изучения ранней Вселенной: существует «граница», за которой мы не можем видеть на привычных нам длинах волн. На расстоянии 31 миллиарда световых лет, что соответствует времени всего 550 миллионов лет после Большого взрыва, мы достигаем края того, что мы называем реионизацией: когда большая часть Вселенной становится в основном прозрачной для оптического света.
Есть ли у Вселенной границы и на что они могут быть похожи
Но, кстати, очень темной. Астрофизик Марко Аджелло из Университета Клемсона вместе с группой исследователей измерил весь свет звезд за всю историю существования наблюдаемой Вселенной. Результат получился интересным — весь свет в наблюдаемой Вселенной дает примерно такое же освещение, как 60-ваттная лампочка на расстоянии 4 километров. Пузырь диаметром 27,4 миллиарда световых лет Видимая Вселенная представляет собой пузырь с центром на Земле диаметром 27,4 миллиарда световых лет. И он увеличивается в размерах на два световых года по одному с каждой стороны каждый год. Вселенная уходит далеко за космический горизонт, как море простирается за горизонт, видимый с борта корабля, но в отличие от моря, Вселенная вполне может быть бесконечной. Великая загадка, на которую, возможно, мы никогда не найдем ответ — что находится за космическим горизонтом.
Эффект Казимира представляет собой взаимное притяжение двух незаряженных тел например, пластинок , размещенных на близком расстоянии. Это происходит под действием квантовых флуктуаций в вакууме, когда спонтанно рождаются виртуальные частицы, например, фотоны. При этом давление, оказываемое виртуальными фотонами изнутри на две поверхности, меньше, чем снаружи. По мнению физиков, примерно то же самое происходит в космосе, только оно приводит к отталкиванию, которое ускоряет расширение Вселенной. Таким образом, не существует темной энергии, а расширение возникает из-за наличия границ, на которые производится давление виртуальных частиц.
Так происходит потому, что галактики не удаляются друг от друга через пространство — это само пространство становится больше. Таким образом, любые инопланетяне в галактиках, которых видят люди, придут к тому же выводу, что и земляне: все остальное движется во всех направлениях, а местная Галактика находится в покое. Поскольку пространство расширяется, галактики могут выглядеть так, как будто они движутся быстрее света, не нарушая относительности, которая говорит, что ничто не может идти быстрее света в вакууме. Фактический размер наблюдаемой Вселенной составляет 46 миллиардов световых лет в любом направлении, хотя Вселенная появилась только 13,8 миллиарда лет назад, говорит Мак. Но это все еще устанавливает ограничение на размер Вселенной, которую люди могут видеть, называемую наблюдаемой Вселенной. Ничего за пределами этого радиуса в 46 миллиардов световых лет не видно землянам, и никогда не будет видно, потому что расстояния между объектами во Вселенной становятся больше со скоростью, которая быстрее, чем световые лучи могут добраться до Земли. Кроме того, темпы роста были неодинаковыми. В течение короткой доли секунды после Большого взрыва был период ускоренного расширения, называемого инфляцией, в течение которого Вселенная росла гораздо более быстрыми темпами, чем она растет сейчас. По этой причине целые регионы космоса никогда не будут наблюдаться с Земли. Бесконечный космос? Между тем, остается открытым вопросом, бесконечна ли Вселенная в космосе с самого начала. Дополнительным фактором является то, возникла ли Вселенная из ничего, через небольшие колебания в вакууме, или, как предложили Хокинг и Джеймс Хартл, время и пространство становятся взаимозаменяемыми близко к началу. Если любой вариант из них имел место, то спрашивать, что было до Вселенной и что находится за ее пределами, не имеет смысла.
Наблюдаемый космос — это пространство, из которого наши технологии способны регистрировать рассеяние реликтового излучения. Те области, где оно заканчивается, и принято считать за границы обозримого космоса. Реликтовое излучение — это энергия, высвободившаяся во время Большого взрыва и распространяющаяся по Вселенной до сих пор. Примерный радиус Метагалактики составляет 46 миллиардов световых лет. Обозримая Вселенная Однако насчет обозримой Вселенной у ученых есть два противоположных мнения. Одни считают, что за пределами Метагалактики есть и другие системы, а мы наблюдаем лишь малую часть необъятного космоса. Другое мнение говорит о том, что это и есть вся Вселенная, и за ее пределами уже ничего нет. Помимо Метагалактики, есть такое понятие, как область Хаббла. Так называют часть обозримого космоса, которую мы можем увидеть с помощью своих технологий. Она составляет примерно 13,8 миллиарда световых лет. Так как возраст Вселенной составляет примерно столько же, свет из ее более далеких областей до нас еще попросту не дошел. Область Хаббла рано или поздно расширится, увеличив количество наблюдаемых нами звездных систем. Мультивселенная С обозримыми границами Вселенной разобрались, но что же находится за их пределами? Если космическое пространство представляет собой ограниченную область, пусть и очень большую, то почему рядом с ней не может существовать других подобных территорий? Что если наша Вселенная не единственная в своем роде, а лишь одна из бесчисленного множества? Мультивселенная Гипотеза Мультивселенной говорит о том, что каждая отдельная Вселенная представляет собой нечто вроде пузыря, формирующегося из вещества во время Большого взрыва.
Бесконечна ли Вселенная?
Кажется, он безграничен, но так ли это? В свое время Коперник показал, что Земля не является центром Вселенной. Долгое время Вселенная считалась бес. У Вселенной есть границы или она бесконечна? Этот вопрос считается одним из самых сложных, так как ни один исследователь не берется со 100% гарантией утверждать про бесконечность Вселенной. Поэтому эту границу Вселенной нельзя считать конечной.
Космологический принцип
- Может ли это быть бесконечным?
- Следуйте за FT
- Расширение Вселенной — миф? Новое исследование перевернуло модель строения нашего мира
- Сложный вопрос
Есть ли у Вселенной границы и на что они могут быть похожи
Кажется, он безграничен, но так ли это? В свое время Коперник показал, что Земля не является центром Вселенной. Долгое время Вселенная считалась бес. Главный аргумент против бесконечности Вселенной — в таком случае она была бы не только беспредельна в пространстве, но и во времени. Теперь возникает вопрос, как диаметр вселенной может быть 93 миллиарда световых лет если возраст вселенной всего 13, 7 миллиардов лет? У Вселенной есть границы или она бесконечна? Этот вопрос считается одним из самых сложных, так как ни один исследователь не берется со 100% гарантией утверждать про бесконечность Вселенной. Есть ли границы у Вселенной? Сейчас стало модным утверждать, что всё имеет конец, границы, рамки.
Центр Вселенной: что это и где он находится
По расчетам диаметр наблюдаемой вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет. Теперь возникает вопрос, как диаметр вселенной может быть 93 миллиарда световых лет если возраст вселенной всего 13, 7 миллиардов лет? Давайте разберемся. В соответствии с законом Хаббла, самые отдаленные регионы вселенной расширяются быстрее чем скорость света с другой стороны специальная теория относительности говорит нам о том, что предметы не могут двигаться быстрее скорости света относительно друг друга. Получается, что не объекты движутся быстрее скорости света, а само пространство между ними. Таким образом, если перемещаться быстрее скорости света по прямой линии к краю вселенной, то увидите ли вы край вселенной? Ответ: нет, потому что у вселенной нет границ.
Но что находится за ее пределами и вообще, есть ли у нашей Вселенной истинная граница и если есть, то на что она похожа? Многие из астрофизиков склоняются к тому, что у Вселенной нет границ в привычном понимании этого слова, но всё же при этом она конечна, ибо в противном случае макрокосмос должен был бы находиться в стабильном состоянии. Согласно одной модели, она похожа на пончик, только в трех измерениях. Если какое-нибудь микроскопическое создание станет двигаться по двумерной поверхности пончика, то рано или поздно оно вернется в ту же точку, откуда начало движение. Поверхность замкнута на саму себя, края не существует. Вселенная не замыкается на себя, вместо этого она продолжается бесконечно во всех направлениях, образуя саму ткань пространства-времени, а там, где нет пространства, нет движения, нет никаких координат. Попытка достичь гипотетической границы в такой модели будет сравнима с попыткой достичь горизонта на Земле, который хотя и кажется краем, но в действительности таковым не является.
Новые вселенные создаются ежесекундно. Если нарисовать это образно, то, представьте, существует некий бесконечный океан энергии. На нем есть волны этой энергии, которые накатывают одна за одной. И вот брызги на гребне каждой из волн - это вселенные. Что творится в других вселенных предсказать невозможно. Согласно представлениям современной физики, в каждой из таких вселенных может быть свой уникальный набор физических параметров. В подавляющем большинстве из них физически не может быть жизни. В лучшем случае, там будут собираться небольшие звезды со сроком жизни в миллионы лет. И вряд ли есть вещества тяжелее водорода и гелия. По крайней мере, именно такая картина получается, если случайным образом менять константы основных физических величин заряды, масса микрочастиц, квант энергии и т п. Теорий Мультивселенной существует много. Все они по-разному объясняют процесс рождения новых вселенных и законов, царящих в них. Стив Хокинг, например, был уверен, что физические законы в других, параллельных вселенных, должны быть такие же, как у нас. То есть, получается, что все вселенные были «запрограммированы», чтобы в них появилась жизнь?
Несмотря на продолжающиеся поиски, мы не можем пока сказать, есть ли у Вселенной границы. Задать свой вопрос.
Возможно, мы никогда это не узнаем.
Физик Дмитрий Горбунов о размере Вселенной, реликтовом излучении и кривизне пространства. У Вселенной есть границы или она бесконечна? Этот вопрос считается одним из самых сложных, так как ни один исследователь не берется со 100% гарантией утверждать про бесконечность Вселенной. Российские ученые выдвинули теорию и ответили, есть ли границы Вселенной.
Есть ли границы космоса и что находится за ними
Теперь знаем, что нас окружает необъятная Вселенная, а мы ее часть. Но какова форма Вселенной и где находится центр этой системы? Для ответа на этот вопрос надо обратиться к событиям, которые происходили миллиарды лет назад. Ученые утверждают, что начало Вселенной было связано с так называемым Большим взрывом. Большинство людей представляют его как обычный взрыв: когда все начинается с точки в горячем и очень плотном состоянии, а потом расширяется в стороны и остывает. В это время происходит удаление различных фрагментов-осколков друг от друга. Как выглядит Вселенная, которая началась бы с такого события? Физики дали пояснение: Взрыв должен начинаться в одном пункте. Эта точка взрыва и была бы центром Вселенной.
Потом волна должна быстро расширяться во все стороны. Обломки вещества двигались бы с разной скоростью. Самые быстрые сразу оказались бы снаружи. Чем дальше расстояние от центра взрыва, тем меньше там должно оказаться вещества. С течением времени плотность энергии везде становилась бы меньше, но дальше от центра она бы уменьшалась быстрее из-за рассеянности вещества на окраинах. Где бы в такой Вселенной ни находился тот, кто выжил после взрыва, он всегда бы смог отыскать его центр. На просторах Вселенной: Freepick После взрыва в космосе внешний слой вещества двигался бы вовне быстрее остальных, становясь менее плотным, теряя энергию быстрее остальных слоев и демонстрируя разные свойства на разных расстояниях от центра. Также взрыв всегда куда-то расширяется, а не растягивает само пространство, раздвигая границы Вселенной.
Нашей Вселенной такое описание не подходит. По наблюдениям ученых Вселенная выглядит так: Она одинакова на всех расстояниях: плотность и энергия далеко и близко равны. Объекты, которые на высокой скорости движутся далеко от нас, совсем не похожи на те, которые располагаются ближе и движутся медленнее.
Столь сильный провал мог быть вызван только большой концентрацией пыли, поглощающей излучение. Ранее пыль пытались обнаружить по спектральным линиям, но выделить конкретные серии линий, доказывающее, что это именно пыль, а не примесь тяжёлых элементов в газе, не удавалось. Наблюдения гамма-всплесков Популярная модель возникновения гамма-всплеска Гамма-всплески — уникальное явление, и общепризнанного мнения о его природе не существует. Однако подавляющее большинство учёных соглашается с утверждением, что прародителем гамма-всплеска являются объекты звёздной массы [49]. Уникальные возможности применения гамма-всплесков для изучения структуры Вселенной состоят в следующем [49] : Так как прародителем гамма-всплеска является объект звёздной массы , то и проследить гамма-всплески можно на большее расстояние, нежели квазары, как по причине более раннего формирования самого прародителя, так и из-за малой массы чёрной дыры квазара, а значит и меньшей его светимости на тот период времени. Спектр гамма-всплеска — непрерывный, то есть не содержит спектральных линий.
Это означает, что самые далёкие линии поглощения в спектре гамма-всплеска — это линии межзвёздной среды родительской галактики.
Если, например, взять поверхность цилиндра, она геометрически является плоской, ведь параллельные линии на её поверхности не пересекаются, но при этом цилиндр имеет конечный размер. Также может быть и со Вселенной, то есть она может быть плоская, но одновременно замкнутая в саму себя и иметь ограниченный объём. А если граница есть, то что за ней? Если эти границы существуют и Вселенная имеет ограниченный объём, то точного понимания, что за ними, у нас нет, и, скорее всего, никогда не будет. Но существует целый ряд теорий, объясняющих, что находится за пределами нашей Вселенной. То есть такое пространство вне нашей Вселенной, которое простирается бесконечно и, в котором наша Вселенная может расширяться вечно. А на расстоянии сотен миллиардов световых лет от нас могут быть другие вселенные, похожие на нашу. На этом моменте возникает вопрос: почему же мы тогда их не видим?
Наиболее вероятным объяснением этого является то, что эти вселенные находятся настолько далеко, что к тому времени, когда их свет достигнет Земли, он может потерять столько энергии, что мы физически не сможем его заметить, или вообще наша Вселенная может погибнуть, если она не вечна, к тому времени, когда этот свет достигнет нас. Согласно другой теории: за пределами нашей расширяющейся Вселенной существует другая пространственно-временная вселенная, с большим количеством измерений, в которой наша Вселенная расширяется. Поскольку эта вселенная имеет высшее измерение, то мы не можем его увидеть, выявить или постичь.
Если пределы Вселенной найдутся, мы столкнемся с новым еще более трудным вопросом: а что там — по ту сторону границ? Ориентируемся по звездам Бесконечность Вселенной подразумевает, что она должна быть бесконечна не только в пространстве, но и во времени, а значит, иметь бесчисленное количество звезд. В этом случае наше небо было бы сплошь усеянным светилами и ослепительно ярким круглые сутки. Однако небесная тьма свидетельствует о том, что космос не существовал вечно. По распространенной теории, все началось с Большого взрыва, который дал возможность самому существованию и расширению материи.
Уже сама эта концепция опровергает идею вечности Вселенной, а значит, подрывает и веру в ее беспредельность. В то же время теория Большого взрыва создает определенные трудности для астрономов, ищущих границы нашего космического пространства. Пространство, проходимое светом в ранней Вселенной, выросло благодаря ее последующему расширению. Ближайшие к нам звезды относительно юны, с отдаленными объектами счет идет уже на тысячи лет, а если посмотреть на другие галактики, то на миллиарды. При этом мы видим далеко не все галактики. Своеобразный барьер для нашего зрения представляет собой реликтовое излучение, образовавшееся примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва, когда Вселенная расширилась и остыла настолько, что появились атомы. Это излучение- что-то вроде детской фотографии космоса, на которой он запечатлен еще до того, как появились звезды. За ним могут существовать как границы, так и бесконечно продолжающаяся Вселенная.
Но, невзирая на мощность телескопов, эта область остается невидимой. Космическая музыка Реликтовое излучение мешает ученым вглядеться в самые дальние дали космоса, но в то же время оно несет в себе весьма ценную информацию, заключающуюся в микроволновом фоне. Ученые предполагают: будь Вселенная неограниченных размеров, в ней можно было бы найти волны всех вероятных длин. Однако фактически волновой спектр космоса очень узок: по-настоящему крупных волн аппарат NASA WMAP, предназначенный для изучения реликтового излучения, ни разу не обнаружил. Мы поняли, что Вселенная не вибрирует на длинных волнах, что стало подтверждением ее конечности», — говорит Жан Пьер Люмине из Парижской обсерватории во Франции. Британские астрономы из университета Портсмута создали графическую трехмерную модель Вселенной. Глен Старкманн, физик из Канады, работающий в Кливлендском университете Кейс Вестерн, полагает, что нашел способ определить границы Вселенной, даже если они дальше зоны нашей видимости. Это можно сделать опять-таки с помощью волн.
От формы Вселенной, как, например, от формы барабана, зависит, какого типа вибрации в ней возникнут», — говорит Глен. Его команда планирует применить спектральный анализ к нашей Вселенной, чтобы на основе издаваемых ею звуков определить ее форму. Правда, эти исследования долгосрочные, и на поиски ответа могут уйти годы.